RF功率放大器的设计

RF功率放大器常用于雷达以及各种无线电发射机的末端，以大幅度提高输出信号的功率为目的。系统的耗电量和误码率是衡量无线通讯系统的两个重要指标，I讧功率放大器作为系统中主要的非线性耗能器件，因此提高RF功率放大器的效率和线性度是功率放大器设计的研究方向。 本文第二章和第三章分别介绍了RF功率放大器设计的基本理论和衡量功率放大器好坏的性能指标；第四章介绍了对称Doheny功率放大器和多级Doheny功率放大器提高效率的基本理论；在第五章，通过负载牵引原理获得功放管在大信号下的输出阻抗，设计了一个中心频率为2．4GHz，工作带宽为200MHz的AB类功率放大器，其输入输出匹配网络通过微带线来实现。利用PCB工艺在板厚为1mm，相对介电常数为2．65的聚四氟乙烯板材上实际制作了功率放大器的测试电路。测试结果表明，功率放大器在2．3GHz至2．5GHz频段内，功率增益大于30dB，输出功率大于6w。末级功率放大器的功率附加效率最大达到30％。 以AB类功率放大器为基础，同时设计了一个中心频率为2．4GHz对称的Doheny功率放大器。基于Doheny功放设计的难点，重点对功率合成电路进行了论述，并讨论了功率合成结构中主辅功率放大器补偿线对提高效率的作用。仿真结果表明，Doh哪y功率放大器的功率附加效率比AB类功率放大器的功率附加效率平均提高近10％。对制作的Doh耐y功率放大器实验电路分别进行了主辅功放的单独测试。在2．4GHz处，主功放增益为12．69dB，回波损耗为10．395dB；辅功放增益为9．39dB，回波损耗为7．16dB。